[发明专利]包含导电丙烯酸酯基压敏粘合剂的电极

说明书

本发明涉及包括导电压敏粘合剂层和导电层的电极。此外，本发明涉及制造电极的方法和该电极用于监测生物信号的用途。

技术领域

本发明涉及包括导电压敏粘合剂层和导电层的电极。此外，本发明涉及制造该电极的方法和该电极用于监测生物信号的用途。

背景技术

各种电极用于测量生物信号，诸如心电图(ECG)、脑电图(EEG)和肌电图(EMG)。

例如，目前使用的ECG电极通过凝胶附着于皮肤，该凝胶充当电解质并将身体信号传输到电极。然而，它们会随着时间的推移而变干，并且不能用于长时间测量。在大多数情况下，不建议使用超过24小时。此外，它们只能存放相对较短的时间，通常开封后仅一个月，而且它们需要特殊的包装以防止它们变干。

特别是目前使用的凝胶电极具有高盐浓度，这是低阻抗和良好信号质量所必需的。然而，在许多情况下，高盐浓度会引起皮肤刺激。而且，这些电极需要相对大量的水。高含水量是这些电极趋于变干的一个原因，因此不能用于长期测量(特别是超过三天)，因为信号质量随着含水量的减少而降低。当前的凝胶电极利用围绕内部凝胶的压敏皮肤粘合剂环附着于皮肤。

目前市场上还有极耳电极，它们通过凝胶型粘合剂附着于皮肤。这些电极不需要额外的皮肤粘合剂，因为凝胶本身粘附于皮肤。然而，这些电极也包含盐和水，并且随着时间的推移会变干，因此不适合长时间测量。在这些电极中粘合剂的粘着性通常很差，导致在移除电极时粘着性失效。

或者，可在电极中使用包含导电填料(如炭黑)的压敏粘合剂以测量生物信号。这种电极的缺点是需要高浓度的炭黑，这会导致粘着性损失。此外，由于缺乏离子传导性，这种电极中的信号质量很差。

在另一种电极溶液中，电极包含粘合剂，该粘合剂包含炭黑和盐的组合。为了在该溶液中获得足够的阻抗，需要对导电填料进行电泳排列。然而，该电泳激活步骤使电极生产昂贵且复杂。

因此，需要用于测量生物信号的电极，其可以使用一周而不会丢失信号或粘附，不会变干，并且不会致敏或刺激皮肤。

发明内容

本发明的发明人惊奇地发现，可以通过本发明的特定电极克服一个或多个上述缺点，该电极包括导电压敏粘合剂层，在下文中也称为粘合剂层，该粘合剂层包含至少一种丙烯酸类聚合物，其是通过使(甲基)丙烯酸类单体任选地与乙烯基单体聚合获得的，其中至少10重量％的(甲基)丙烯酸类单体包含至少一个–OH基团，其中重量百分比是基于丙烯酸类聚合物和至少一种离子液体的总重量。本发明的电极不仅不会变干且可以用于长期测量而不刺激皮肤，而且还可以更容易地制造。由于不需要额外的水凝胶，因此可以在一个制造商处以相当简单的方法打印电极。由于本电极不需要凝胶/水凝胶这一事实，电极的保质期得到改善并且需要较少要求的包装材料。

附图说明

图1a-f(横截面)图示了根据本发明的电极的一个优选的实施方案。使用以下层：导电压敏粘合剂层(10)、由碳制成的导电层(20)、柔性基板(30)、由Ag/AgCl制成的导电层(40)、金属层(50)、由Ag制成的导电层(60)、脱离衬里(70)、由覆盖有与压敏粘合剂层(10)接触的至少一个导电层((20)、(40)或(60))的柔性基板(30)制成的导电元件(80)。

图2a-e(顶视图)图示了导电元件(80)上的导电压敏粘合剂层(10)图案的一个优选的实施方案。

图3图示了从实施例1a-d和对比例1记录的阻抗谱。

图4图示了从实施例1c和对比例1记录的ECG谱。

图5图示了根据实施例1(实线)和2(虚线)的组合物在Ag/AgCl电极上的阻抗谱。

图6图示了实施例2-4的除颤过载恢复测试曲线。